一種礦粉增強聚丙烯組合物及其製備方法與流程

2023-07-02 01:31:26 2

本發明涉及高分子材料改性領域，特別涉及一種礦粉增強聚丙烯組合物及其製備方法。

背景技術：

聚丙烯作為一種通用塑料，進入了日常生活的各個角落，經過礦粉改性的聚丙烯材料憑藉其良好的剛性，較低的收縮率和變形，在家用電器上得到了廣泛的運用。但是由於礦粉的加入，導致聚丙烯材料具有一定的吸水性，特別是在洗衣機、小家電等方面的應用過長時間後，該聚丙烯材料容易吸水沾汙，更容易滋生細菌發黴等，大大限制了聚丙烯材料的選擇和運用。

到目前為止，還未見通過分析礦粉增強聚丙烯材料吸水玷汙的缺陷原因，從根本上改變礦粉增強聚丙烯材料表面的極性，從而改善礦粉增強聚丙烯材料的疏水性能和抗菌防黴性的相關文獻報導，從而限制了礦粉增強聚丙烯材料的應用領域和應用層次。

技術實現要素：

為了克服現有技術的不足與缺陷，本發明的首要目的是提供一種疏水性能和抗菌防黴性得到明顯改善的礦粉增強聚丙烯組合物。

本發明的另一目的是提供上述礦粉增強聚丙烯組合物的製備方法。

本發明上述目的通過如下技術方案予以實現：

一種礦粉增強聚丙烯組合物，按重量份數計，包括如下組分：

聚丙烯 26份-87份；

礦粉 5份-40份；

界面改性劑 5份-15份；

高疏水性助劑 1份-8份；

抗菌劑 0.05份-1份。

優選地，一種礦粉增強聚丙烯組合物，按重量份數計，包括如下組分：

聚丙烯 40份-70份；

礦粉 10份-30份；

界面改性劑 8份-12份；

高疏水性助劑 3份-5份；

抗菌劑 0.2份-0.6份。

發明人通過反覆實驗發現，通過對配方及各組分含量的合理篩選，即採用上述配方範圍後，所得礦粉增強聚丙烯組合物才能同時具有明顯改善的疏水性能和抗菌防黴性。當選擇在該範圍以外的比例，則不能同時滿足上述疏水性能和抗菌防黴性同時達到較佳值。

其中，所述界面改性劑選自環氧矽烷偶聯劑、氨基矽烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑中的一種或幾種。

其中，所述高疏水性助劑為有機矽酮烷。

其中，所述抗菌劑選自無機抗菌劑、有機合成抗菌劑中一種或幾種，優選為銀離子無機抗菌劑。

其中，所述聚丙烯選自共聚聚丙烯和/或均聚聚丙烯。

其中，所述礦粉的平均粒徑為0.1μm-15μm，選自滑石粉、碳酸鈣、雲母、矽灰石、硫酸鋇、高嶺土、氫氧化鋁、氫氧化鎂、炭黑中一種或幾種。

本發明所述的礦粉增強聚丙烯組合物，還包括0.05份-2份的熱穩定劑和0.05份-1份的其它助劑；

所述熱穩定劑選自酚類、胺類、亞磷酸酯類、半受阻酚類、丙烯醯基官能團與硫代酯的複合物類、杯芳烴類熱穩定劑中的一種或幾種；所述其它助劑選自硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、芥酸醯胺中一種或幾種。

一種上述礦粉增強聚丙烯組合物的製備方法，包括如下步驟：

按照配比將聚丙烯、礦粉、界面改性劑、高疏水性助劑、抗菌劑和/或熱穩定劑和/或其它助劑經長徑比為36-40：1的雙螺杆擠出機在200℃-230℃下熔融混合分散，擠出造粒，得到礦粉增強聚丙烯組合物。

本發明與現有技術相比，具有如下有益效果：

本發明通過選用在礦粉增強聚丙烯組合物配方中添加特定含量的界面改性劑、高疏水性助劑和抗菌劑，能夠從根本上改變礦粉增強聚丙烯組合物表面的極性，大大改善了礦粉增強聚丙烯組合物的疏水性能，並且提高該礦粉增強聚丙烯組合物的抗菌防黴性，使得該礦粉增強聚丙烯組合物具有很高的自潔淨性，大幅度拓寬了礦粉增強聚丙烯材料的應用領域，提高了礦粉增強聚丙烯材料的應用層次。

具體實施方式

下面通過具體實施方式來進一步說明本發明，以下實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受下述實施例的限制。

本發明的實施例及對比例採用如下原料，但不僅限於這些原料：

聚丙烯（PP）：K1011，廠家為臺化；

礦粉：滑石粉，平均粒徑為4μm，廠家為遼寧艾海滑石有限公司；

界面改性劑：鈦酸酯偶聯劑，廠家為泰昌化工；

高疏水性助劑：有機矽酮烷，廠家為廣州巴泰化工有限公司；

抗菌劑：銀離子無機抗菌劑；廠家為日本富士；

熱穩定劑：酚類熱穩定劑，Irganox1010，廠家為巴斯夫；

亞磷酸酯類熱穩定劑，Irganox168，廠家為巴斯夫；

其它助劑：硬脂酸鈣，廠家為汽巴。

各性能指標的測試方法：

疏水性能測試：將樣料注塑成100*100*3mm的方板，測試材料與水的接觸角（θ角）；

抗菌防黴性測試：將樣料注塑成100*100*3mm的方板，按照ISO 22196測試材料的抗菌率（%）。

實施例1-12及對比例1-10：礦粉增強聚丙烯組合物的製備

按表1的配比將聚丙烯、礦粉、界面改性劑、高疏水性助劑、抗菌劑和/或熱穩定劑和/或其它助劑經長徑比為36-40：1的雙螺杆擠出機在200℃-230℃下熔融混合分散，擠出造粒，得到礦粉增強聚丙烯組合物；所得礦粉增強聚丙烯組合物經制樣後測試其疏水性和抗菌率，具體測試數據見表1。

表1 實施例1-12及對比例1-10的各組分配比（重量份）及各性能測試結果

續表1

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